Провода, применяемые для изготовления обмоток электродвигателей

Обмоточные провода прямоугольных сечений

В качестве обмоточных проводов используются новые современные марки отечественных и зарубежных кабельных заводов, разработанные для завода REM&COIL совместно с изготовителями. Провода с усиленной витковой изоляцией обладают хорошей механической и электрической стойкостью и не требуют наложения дополнительной витковой изоляции. Для формирования чёткого столбика применяются провода с витковой изоляцией с нанесенным на поверхность адгезивным слоем, который при горячей опрессовке столбика расплавляется и склеивает витки.

Восстановление из второгодной меди статорной обмотки двигателя — стандартная услуга многих ремонтных предприятий по текущему ремонту электродвигателей. Этот процесс включает, так называемое распушение витков меди старой статорной катушки, снятие (путём отжига) с неё устаревшей изоляции, наложение новых обмоточных материалов и совмещение витков для придания необходимой формы катушке. Используемая второгодная медь, которая является одним из основных материалов в процессе перемотки статора, может иметь следы естественного старения металла. Такие витки статорных катушек могут прослужить не долго, и стать причиной выхода из строя электродвигателя. Также изготовить вручную качественную (по сравнению с заводской изоляцией) витковую изоляцию не удаётся. Процесс восстановление меди объединяет несколько трудоёмких операций: снятие корпусной и витковой изоляции, отжиг проводов, волочение и калибровка провода, отжиг после волочения, протравливание и нейтрализация поверхности. На практике операции волочение и калибровка не делаются из-за отсутствия соответствующего оборудования.

Являясь сервисным центром завода по производству секций статорных обмоток, специалисты СЗЭМО «Электромашина» на секционных электродвигателях делают полную замену старых катушек на новые, чтобы избежать использования второгодной меди.

СЗЭМО «Электормашина» по запросу заказчика осуществляет перемотку статора на электродвигателях со всыпной обмоткой и замену секций катушечных статорных обмоток на секционных двигателях, используя при этом только новые материалы.

Обмотка электродвигателя: лучшие схемы соединения и подключения. Инструкция как сделать и прозвонить обмотку своими руками

Электрический двигатель постоянно работает на больших мощностях, поэтому неудивительно, что механизм часто выходит из строя. Больше всего страдает так называемая обмотка — расположенная в пазах и соединенная на концах заворачивающими кольцами медная, алюминиевая или бронзовая проволока.

При скачках напряжения, гидравлических ударах, перегревах из-за превышения допустимой нагрузки изоляция на обмоточном слое нарушается, а происходящее замыкание плавит металлические стержни.

А вся необходимая для этих действий информация — вплоть до пошаговой инструкции — представлена ниже.

Какой должна быть намотка

Обмотка — это кусок проводника, зафиксированный кольцами в корпусе двигателя. Ее установка требует соблюдения ряда условий:

  • Проволока однородная на всем покрываемом участке;
  • Форма и площадь сечения проводника соответствуют друг другу;
  • Поверх наносится слой изоляции (лака);
  • Соединение должно обеспечивать надежный контакт.

Если хоть одно из требований нарушено, то происходящие в двигателе процессы работают на износ, теряя мощность, обороты и ломаясь.

В большинстве случаев схема соединения обмоток двигателя представлена в виде звезды или треугольника, однако существуют и другие варианты. Концы проводников подключают на специальные внешние колодки с клеммами, редко соединения наблюдаются внутри корпуса.

Возможные неполадки

Обмотка достаточно хрупкий элемент мотора, поэтому его нестабильная работа может вылиться во многие неисправности:

  • Обрыв провода и прекращение передачи тока;
  • Короткое замыкание из-за поврежденной изоляции;
  • Замыкание между отдельными витками, их самостоятельное «отключение» от системы;
  • Повреждение изоляции.

Как определить неисправность

На представленных фото обмотки электродвигателей видно, что нередко поломку можно заметить невооруженным взглядом: провода плавятся, чернеют, присутствует влага, запах гари, сломанные детали. В случае обнаружения неприятных признаков сомнения о необходимом ремонте отпадают, а движок отправляется в ремонтную мастерскую.

Помимо осмотра существуют и другие способы, как проверить обмотку электродвигателя, если отсутствуют внешние «симптомы». Для этого требуется специальный прибор, который в домашних условиях можно заменить обычным мультиметром. К примеру, сообщить о проблемах с обмоткой может следующее:

Сравнить токи на фазах двигателя под нагрузкой (если механизм исправен, то значения будут одинаковыми).

Измерить показатели на различных значениях тока на каждом участке с обмоткой, занести сведения в таблицу или представить в виде графика. Сравнить данные, которые в нормальном режиме не должны иметь сильные отклонения от единой схемы.

Метод с шариком

  • Подключить симметричное напряжение от трех фаз с низким номинальным током.
  • Присоединить к каждой фазе понижающий трансформатор, имеющие одинаковые рабочие значения.
  • Подать напряжение (и ни в коем случае не допустить превышения токовой нагрузки!).
  • Одновременно ввести в созданное магнитное поле небольшой стальной шарик (диаметром 1-3 см).
  • Проследить за совершаемыми предметом действиями: если шарик крутится синхронно — все исправно, если остановился — в этом месте замыкание.

Как произвести обмотку

Пошаговая инструкция для обмотки двигателя выглядит следующим образом:

  • Произвести осмотр механизма по представленным выше схемам, выявить проблемные участки, наметить фронт работы.
  • Приготовить расходные материалы (подходящий вид проволоки, изоляции и соединяющей пропитки).
  • Подготовить к работе кантователь (станок для намотки).
  • Надежно зафиксировать на машине стартер движка.
  • Произвести соответствующую намотку.
  • Густо обработать всю поверхность пропиточным средством.
  • Установить изоляционный слой.
  • Пропитать изоляцию.
  • Высушить устройство в специальном сушильном шкафу.
  • Проверить качество произведенной обмотки.

Обмотка электродвижка — это важный элемент системы, обеспечивающий непрерывную и равномерную подачу тока от стартера до всех остальных частей мотора. Ее повреждение ставит под угрозу всю работоспособность устройства, а несвоевременный ремонт способен и вовсе погубить механизм.

Регулярная диагностика позволит сразу определить неполадку, устранить ее, тем самым повысив срок службы двигателя.

Электрические щетки

подразделяются на две группы: 1) угольно-графитные, графитные и электрографитированные; 2) металлографитные. Для изготовления щеток первой группы используется сажа, измельченные природный графит и антрацит с каменноугольной смолой в качестве связующего. Заготовки щеток подвергаются обжигу, режим которого определяет структурную форму графита в изделии. При высоких температурах обжига достигается перевод углерода, находящегося в саже и антраците, в форму графита, вследствие чего такой процесс обжига называется графитированием. Щетки второй группы содержат также металлы (медь, бронза, серебро). Наиболее распространены щетки первой группы.

В таблице 4 приводятся характеристики ряда марок щеток.

Таблица 4

Технические характеристики электрических щеток

Класс щеток Марка Номинальная плотность тока, А/см2 Максимальная окружная скорость, м/с Удельное нажатие, Н/см2 Переходное падение напряжения на пару щеток, В Коэффициент трения Характер коммутации при котором рекомендуется применение щеток

Угольно-графитные

УГ4 7 12 2-2,5 1,6-2,6 0,25 Несколько затрудненная

Графитные

Г8 11 25 2-3 1,5-2,3 0,25 Нормальная
Электрографитированные ЭГ4 12 40 1,5-2 1,6-2,4 0,20 Нормальная
ЭГ8 10 40 2-4 1,9-2,9 0,25 Самая затрудненная
ЭГ12 10-11 40 2-3 2,5-3,5 0,25 Затрудненная
ЭГ84 9 45 2-3 2,5-3,5 0,25 Самая затрудненная

Медно-графитные

МГ2 20 20 1,8-2,3 0,3-0,7 0,20 Самая легкая

Смолы VPI

Современные системы корпусной изоляции, как системы — включающие ленты и смолы — подраделяются на температурные классы: эпоксидная смола и полиэфир для VPI, полиэфи- римид (Samicabond) и силикон (плюс силикон для технологии RR см. в следующей главе).

Системы изоляции для класса 155 из эпоксидной смолы и полиэфира

        Совместимость со смолой и
температурный класс
  Толщина, мм Удельный
вес г/м2
Слюда г/м2 Эпоксидная
смола
Полиэфир
Samicapor 366.53-01 0.12 153 120 F F
Наименование Двигатели
постоянного
тока
Двигатели
переменного
тока
Температурный
класс
Описание
Permafil 74041   155 Тиксотропная эпоксидная смола (с
хорошими пленкообразующими
свойствами), хорошие температурные
характеристики, отсутствие летучих
органических соединений (VOC)
Damisol 3412-1   155 высокореактивная двухкомпонентная
эпоксидная смола, отсутствие летучих
органических соединений (VOC)
Damisol 3500 LoV   155 Однокомпонентная эпоксидная смола с
низкой вязкостью, хорошие
температурные характеристики,
отсутствие летучих органических
соединений (VOC)

Полиэфиримидные системы для конструкций класса 180 Damisol 3340, Permafil 707/ 747

        Совместимость со смолой и
температурный класс
  Толщина мм Удельный вес г/м2 Слюда г/м2 Удельный вес г/м2
Samicapor 366.53 0.12 153 120 H
         
Samicapor 366.53-01 0.12 153 120 H
         
Samicapor 366.58 0.15 195 160 H
         
Samicapor 315.45 0.14 214 160 H
         
Наименование Двигатели
постоянного
тока
Двигатели
переменного
тока
Температурный
класс
Описание
Permafil 707, 747 H полиэфирная смола с высоким
сопротивлением тепловому удару и с
высокой термостойкостью
Damisol 2053 HFP 180 (H) полиэфиримидный лак с
растворителем, обладающий высокой
пластичностью и термостойкостью
Damisol 3032
300 mPa.s
180 (H) полиэфиримидная смола без
растворителя с высокими
электроизолирующими свойствами и
термостойкостью, система изоляции
Samicabond
Damisol 3340
500 mPa.s
180 (H) полиэфиримидная смола без
растворителя с высокими
электроизолирующими свойствами,
высокой эластичностью и
термостойкостью, система изоляции
Samicabond
Damisol 3630 HTP
600 mPa.s
180 (H) полиэфиримидная смола без
растворителя с высокими
электроизолирующими свойствами и
термостойкостью, отсутствие
летучих органических соединений
(VOC)

Силиконовые системы для конструкций класса С с Damisol 3551

          Совместимость
со смолой и
температурный
класс
  Толщина мм Удельный вес
г/м2
Слюда г/м2 PL пленка 25 μm
г/м2
Силикон
Samicapor 326.40 0.13 169 80 37 220 (C)
           
Samicapor 366.85 0.12 164 120   220 (C)
           
Samicapor 366.86 0.12 155 120   220 (C)
           
Samicapor 366.87 0.14 170 120   220 (C)
           
Samicapor 366.88 0.11 155 120   220 (C)
Наименование Двигатели
постоянного
тока
Двигатели
переменного
тока
Температурный
класс
Описание
Damisol 3551   200 Силиконовая смола без
растворителя с высокими
электроизолирующими свойствами,
термостойкостью; класс С,
отсутствие летучих органических
соединений

Пропиточная смола с высокой термостойкостью

Von Roll участвует во всех стадиях производствен
ного процесса. В частности, в производстве
слюдяных лент и проводов с изоляцией из слюдя
ных лент

Слюдяные ленты для системы VPI

Сопротивление обмоток электродвигателя и особенности измерения

На металлической табличке, прикрепленной к корпусу оборудования, производители указывают основные характеристики двигателя

Важно знать, что при соединении «звездой» ток указывается в знаменателе. В числителе он будет указан при соединении «треугольником»

Фазный ток всегда меньше номинального более чем в 1,5 раза. Поэтому, важным условием будет подбор сечения проволоки для обмоток двигателя и поддержание номинального значения сопротивления цепи.

При условии, что наружный диаметр подвижной обмотки свыше 20 см, применяется намотка двухслойным методом с более коротким шагом между витками.

Значение сопротивления и основные правила эксплуатации машин

При проведении электромонтажных работ, особенно при использовании долгое время неиспользованных электродвигателей, очень важно проверить целостность обмоток и отсутствия на них короткого межвиткового замыкания. При неправильном хранении старого и нового электрооборудования в помещениях с повышенным уровнем влажности, изоляция проводов может повредиться и выйти из строя

При неправильном хранении старого и нового электрооборудования в помещениях с повышенным уровнем влажности, изоляция проводов может повредиться и выйти из строя.

В этом случае произойдет понижение величины сопротивления обмотки

Поэтому важно перед включением проверить эту характеристику на каждой обмотке агрегата, и произвести замер сопротивления между всеми выводами проводов

Все результаты замеров должны соответствовать требованиям и нормативам ГОСТа и технических условий.

При этом важно учитывать температуру при замерах. Согласно требованиям правил проведения работ, температуры изоляционного слоя и окружающей среды должны соответствовать друг другу

При этом значение сопротивления обмоток для оборудования с малым вольтажом должно быть менее 1 МОма. Для обмоток электродвигателей постоянного тока сопротивление обмоток не должно превышать 5 МОм

Согласно требованиям правил проведения работ, температуры изоляционного слоя и окружающей среды должны соответствовать друг другу. При этом значение сопротивления обмоток для оборудования с малым вольтажом должно быть менее 1 МОма. Для обмоток электродвигателей постоянного тока сопротивление обмоток не должно превышать 5 МОм.

Способ правильного проведения замера целостности изоляции

Для проведения измерений применяется мегаомметр. Это современный компактный прибор, включающий в себя омметр и магнитоэлектрический генератор постоянных токов. При номинальном значении напряжения агрегата в 600 В, сопротивление изоляции оборудования следует производить, подавая на него нагрузку в 500 В.

При работах с оборудованием с номиналом менее 3000 В, на него подается ток не более 1000 В. В случае замеров катушек двигателей с номинальным напряжением свыше 3000В, на мегаомметре выставляется значение более до 2500 В.

При соединении обмотки через конденсатор, перед выполнением замеров потребуется отключить емкость из сети.

Для получения достоверных результатов, требуется выполнять следующие условия:

  • температура менее 50 результаты не могут быть достоверными;
  • необходимо выключать нагрузку на электродвигателе;
  • перед работой, требуется очистить изоляцию от загрязнений;
  • для снятия нагрузки потребуется заземлить оборудование на короткое время;
  • проводить измерения необходимо с устойчиво установленной стрелкой прибора;
  • к обмотке необходимо подсоединяться с помощью зажимов мегаомметра;
  • измерительный прибор должен пройти контрольную проверку, перед работой следует убедиться в этом.

Только при выполнении этих условий можно приступать к измерению сопротивления. В этом случае данные будут достоверными и у вас появиться возможность раннего обнаружения поломок и нарушений целостности изоляции проводки.

Не забудьте после проведения замеров снять остаточное напряжение с электродвигателя.

Отделочное покрытие

Ассортимент финишных и защитных лаков Damicoat включает в себя материалы как с воздушной сушкой, так и с отверждением в печи. Все они являются однокомпонентными, легко наносятся распылителем, кистью, погружением или поливом.

Информация для
выбора
Цвет* Температурный
класс
Время сушки Описание продуктов и их использование
Damicoat 2405-01 Н/КК/С B/F 40 мин. Быстросохнущий защитный лак с высокой
химической стойкостью
Damicoat 2404 КК/С F 15–20 часов Защитный лак с высокой химической
стойкостью
Damicoat 2407 КК F/H 1–2 часа Стойкий к высокой температуре защитный
лак, использующийся для высоковольтных
электрических машин и тяговых
электродвигателей температурного класса Н

* Ч: черный; С: серый; Н: натуральный4 КК: красно-коричневый

Сопротивление — изоляция — электродвигатель

Сопротивление изоляции электродвигателей и кабелей также должно периодически измеряться и удовлетворять нормам. Изоляция обмоток статоров должна испытываться на пробой переменным напряжением 1 000 в при номинальном напряжении электродвигателя 380 б и 1 500 в при номинальном напряжении 500 а. Электрическая прочность изо-ляции обмоток роторов и реостатов должна проверяться напряжением, равным полуторному номинальному напряжению переменного тока на кольцах электродвигателя, но не ниже 1 000 в. Длительность испытания во всех случаях 1 мин.

Сопротивление изоляции электродвигателя, измеренное между крепящими болтами и валом, а также между обмотками двигателя должно быть не менее 5 Мом.

Сопротивление изоляции электродвигателей напряжением 3000 в и выше должно быть не ниже 1 Мам для обмоток статоров и 0 2 Мом для обмоток роторов. Помимо этого, измеряется коэффициент абсорбции, величина которого не нормируется. С помощью этого коэффициента определяются состояние изоляции и степень увлажненности обмоток двигателя.

Сопротивление изоляции электродвигателей напряжением 3000 в и выше должно быть не ниже 1 Мом для обмоток статоров и 0 2 Мом для обмоток роторов. Помимо этого, измеряется коэффициент абсорбции, величина которого не нормируется. С помощью этого коэффициента определяются состояние изоляции и степень увлажненности обмоток двигателя.

Сопротивление изоляции электродвигателей с напряжением до 500 в должно быть не ниже 0 5 мом у статорных обмоток и 0 2 мом у роторных как по отношению к корпусу, так и между фазами.

Сопротивление изоляции электродвигателей напряжением до 1000 в должно быть не ниже 0 5 Мом.

Сопротивление изоляции электродвигателя должно быть не менее i ком на 1 в рабочего напряжения. Коэффициент абсорбции берется из отношения значений сопротивления изоляции при различной длительности приложения напряжения.

Сопротивление изоляции электродвигателей переменного тока до 1000 В проверяют мегаомметром на напряжение 1000 В. При этом измеряют сопротивление изоляции обмоток фаз статора относительно друг друга ( если выведены начала и концы обмоток всех трех фаз) и относительно корпуса. Если выведены только три конца обмотки статора, то сопротивление изоляции измеряют лишь относительно корпуса. У двигателей с фазным ротором производят также измерение сопротивления изоляции обмоток ротора на корпус и между обмотками статора и ротора. Величина сопротивления изоляции для электродвигателей до 1000 В Правилами не нормируется.

Испытывают сопротивление изоляции электродвигателя и при необходимости просушивают его.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя напряжением до 1000 в производится мегомметром на напряжение 1000 в после текущего и среднего ремонта, при этом сопротивление должно быть не ниже 0 5 ом. В случае резкого снижения сопротивления изоляции по сравнению с предыдущими замерами, необходимо выяснить причину и принять меры к его восстановлению.

Величина сопротивления изоляции электродвигателей не нормируется. Сопротивление изоляции каждой цепи автоматики и вторичной коммутации должно быть не ниже 1 Мом.

Величина сопротивления изоляции электродвигателей не нормируется.

Величипа сопротивления изоляции электродвигателей напряжением до 500 в не нормируется. Для двигателей напряжением 3000 в и выше сопротивление изоляции статора должно быть не менее 1 мегома, а ротора — 0 2 мегома.

При таких условиях сопротивление изоляции электродвигателей, кабелей, нагревателей компенсаторов объема и другого электротехнического оборудования снизится ниже разрешенного по техническим условиям из-за попадания влаги, поэтому после окончания дезактивации или срабатывания спринклерной установки необходимо измерять сопротивление изоляции указанного оборудования и кабелей.

Систематически должно проверяться сопротивление изоляции электродвигателей. Сопротивление изоляции при температуре 60 С должно быть: для статора — не менее 1 МОм / кВ, для ротора — не менее 0 5 МОм. Объем чистого воздуха, используемого для предварительной продувки должен быть не менее пятикратного суммарного объема корпуса электродвигателя, воздуховодов и фундаментной ямы. В двигателях с разомкнутым циклом вентиляции продувка осуществляется внешним вентилятором, а в двигателях с замкнутым циклом вентиляции для продувки используется вентилятор подпитки, поэтому при эксплуатации электродвигателя необходимо следить за состоянием и работоспособностью вентиляторов.

Причины низкого сопротивления

Есть несколько причин низкого сопротивления изоляции.

Перегрев электромашины

Эта ситуация возникает из-за перегрузки электромашины или обрыва одной из фаз в трёхфазных электродвигателях. Устранить эту проблему в условиях мастерской невозможно и аппарат приходится отправлять для замены обмоток в специализированное предприятие.

Предотвратить такую неисправность помогают устройства защиты:

  • тепловое реле отключает электромашину при перегрузке;
  • реле напряжения отключает установку при отсутствии одной из фаз или пониженном напряжении сети.

Важно! Для лучшей защиты внутри электродвигателей встраиваются датчики температуры. В новых машинах они устанавливаются при изготовлении, а в старых такие приборы можно поставить при плановом или капитальном ремонте

Повреждения активной стали статора.

Часто встречающимся дефектом активной стали статора является ослабление запрессовки стали. Характерным признаком мест со слабой прессовкой является красная пыль с кирпичным оттенком. Эта пыль — следствие коррозии листов стали — обладает магнитным свойством. Из-за повышенной вибрации ослабленных листов пакета происходит истирание изоляции пазовой части секции. По этой же причине происходит излом лепестков стали статора у основания зубца, истирание лаковой пленки и местный нагрев, вызывающий оплавление участка стали и быстрое тепловое старение изоляции.
В практике эксплуатации имели место случаи перегрева и оплавления активной стали статора, вызванные наличием посторонних металлических предметов в пазовой части, заусенцами, а также механическими повреждениями расточки статора от задевания ротора или попадания посторонних  предметов. Оплавление стали статора может произойти и при коротких замыканиях в обмотке.

Гибкие материалы

Основным требованием, предъявляемым к гибким материалам, использующихся в пазовой изоляции в любых типах двигателей, является длительная эксплуатация при высоких рабочих температурах. Это продиктовано необходимостью выдерживать жесткие термоме- ханические условия эксплуатации. Предназначенные для этих целей ламинаты, являются соединением полиимидных пленок, стеклоткани и арамидной бумаги.

Ламинаты, производимые компанией Von Roll, обладают исключительными характристиками по стойкости к тепловому удару, отличными адгезивными свойствами, позволяют материа- лам с высокими эксплуатационными показателями отвечать возрастающим требованиям, предъявляемым к тяговым двигателям. Эти материалы компании Von Roll известны под торговыми марками Myoflex и Acuflex. Мы производим широкий ассортимент многослойных конструкций пленок, отвечающих любым требованиям по толщине пазовой изоляции, и увеличивающий механические и тепловые свойства, позволяющий оптимизировать кон- струкцию и технологию применения.

  Толщина мм Толщина основы , μm Прочность на
разрыв
Пробивное
напряжение
    Стекло Полиимидная пленка    
Стекло/полиимидная
пленка
0.08–0.12 25–50 25–75 высокая среднее
Стекло/полиимидная
пленка/стекло
0.15–0.21 50–80 25–50 очень высокая среднее
    Nomex 1) Полиимидная пленка    
Nomex 1)/полиимидная
пленка
0.09–0.29 50–250 25 низкая среднее
  0.11–0.32 50–250 50 средняя высокое
  0.14–0.34 80–180 75 высокая очень высокое
Nomex 1)/полиимидная
пленка /Nomex
0.21–0.41 80–180 25 низкая среднее
  0.24–0.43 80–180 50 средняя высокое
  0.25–0.45 80–180 75 высокая очень высокое

1) Зарегистрированные торговые марки компании Дюпон (DuPont)

Испытания

Чтобы проверить, обладают ли материалы и системы нужными механическими, электриче- скими и тепловыми характеристиками, их необходимо подвергнуть испытаниям.

Лаборатории по высоковольтным испытаниям компании Von Roll могут проводить испытания материалов заказчика и систем в соответствии со стандартами IEC, UL и другими техниче- скими условиями:

  • Испытания на стойкость к тепловому, электрическому и механическому старению
  • Измерения тангенса угла диэлектрических потерь при различных температурах
  • Измерения частичного разряда в различных диапазонах напряжения


Проведение испытаний в лаборатории компании Von Roll

Проводниковые материалы

Благодаря хорошей электропроводности и относительной дешевизне в качестве проводниковых материалов в электрических машинах широко применяется электротехническая медь, а в последнее время также рафинированный алюминий. Сравнительные свойства этих материалов приведены в таблице 1. В ряде случаев обмотки электрических машин изготовляются из медных и алюминиевых сплавов, свойства которых изменяются в широких пределах в зависимости от их состава. Медные сплавы используются также для изготовления вспомогательных токоведущих частей (коллекторные пластины, контактные кольца, болты и так далее). В целях экономии цветных металлов или увеличения механической прочности такие части иногда выполняются также из стали.

Таблица 1

Физические свойства меди и алюминия

Материал Сорт Плотность, г/см3 Удельное сопротивление при 20°C, Ом×м Температурный коэффициент сопротивления при ϑ °C, 1/°C Коэффициент линейного расширения, 1/°C Удельная теплоемкость, Дж/(кг×°C) Удельная теплопроводность, Вт/(кг×°C)
Медь Электротехническая отожженная 8,9 (17,24÷17,54)×10-9 1,68×10-5 390 390
Алюминий Рафинированный 2,6-2,7 28,2×10-9 2,3×10-5 940 210

Температурный коэффициент сопротивления меди при температуре ϑ °C

(1)

Соответственно этому, если сопротивление медной обмотки при температуре ϑx равно rx, то ее сопротивление при температуре ϑг

(2)

Зависимость сопротивления меди от температуры используется для определения повышения температуры обмотки электрической машины при ее работе в горячем состоянии ϑг над температурой окружающей среды ϑо. На основании соотношения (2) для вычисления превышения температуры

Δϑ = ϑг — ϑо

можно получить формулу

(3)

где rг – сопротивление обмотки в горячем состоянии; rx – сопротивление обмотки, измеренное в холодном состоянии, когда температуры обмотки и окружающей среды одинаковы; ϑx – температура обмотки в холодном состоянии; ϑо – температура окружающей среды при работе машины, когда измеряется сопротивление rг.

Соотношения (1), (2) и (3) применимы также для алюминиевых обмоток, если в них заменить 235 на 245.

Требования и методика испытания кабелей связи

Измерение параметров кабелей связи (изоляции) — процесс несложный, но требует соблюдения установленных нормативной документацией (в частности — ГОСТ 3345-76, ГОСТ 2990-78) требований. Если кратко:

Перед проведением работ кабель должен быть обесточен и отсоединен от всех оконечных устройств и проводников (если это, например, кабель ГТС, испытываемые жилы отсоединяются от клемм распределительных щитков).
. Нельзя проводить испытания мегаомметром над кабелями, расположенными в непосредственной близости с другими электросистемами, т. к. генерируемое прибором напряжение способно создавать мощные электромагнитные поля, которые могут нарушить работу этих систем.
. Нельзя проводить испытания воздушных линий связи в грозу.
. Испытываемые проводники (жилы) должны быть заземлены.
. Отсоединять испытываемый проводник от «земли» можно только после его подключения к соответствующим клеммам мегаомметра (т. е. сначала подключается прибор, а только затем провода отсоединяются от «земли»).
. Перед выполнением и после проведения измерений проводник должен быть освобожден от остаточного тока путем короткого замыкания. Эта операция также выполняется над измерительными щупами мегаомметра.
. Для получения точного результата ток пропускается по испытываемому проводнику в течение (и не более!) 1 минуты. После проведения испытаний прибору и испытываемому проводнику дают «остыть» в течение 2 и более минут, если в соответствующей документации к мегаомметру и/или кабелю не приведены другие цифры.
. Все прочие требования к безопасности приведены в ГОСТ 2990-78.

Теперь рассмотрим процесс измерения сопротивления изоляции кабеля связи на примере коаксиальной пары без защитного экрана (будем измерять сопротивление изоляции жил). Согласно ГОСТ 2990-78, условная схема приложения напряжения к жилам кабеля выглядит следующим образом:

Жила «1» подключается к входу «R-» (вход также может быть обозначен, как «-», «Земля» или «З») мегаомметра.
. Жила «1» и вход «R-» мегаомметра заземляются.
. Жила «2» подключается к входу-источнику напряжения «R+» («+», «Rx», «Линия» или «Л») мегаомметра.

Условная рабочая схема:

Процесс проведения измерений:

Сначала на мегаомметре устанавливают уровень выходного напряжения, который зависит от марки испытуемого кабеля (обычно для проверки кабелей связи достаточно подать напряжение в 500 В).
. После подачи напряжения в цепь мегаомметру потребуется около 1 минуты для проведения измерений. Если это стрелочный прибор, необходимо дождаться ее полной остановки, для этого мегаомметр должен находиться в неподвижном состоянии. В случае с цифровыми приборами делать это необязательно.
. При необходимости измерения проводят несколько раз. Как было сказано выше, перед каждой процедурой прибору дают «остыть» в течение примерно 2 минут (плюс-минус — зависит от характеристик мегаомметра).

На показания сильно влияет температура окружающей среды (чем она выше, тем ниже сопротивление и наоборот). Если ее значение отлично от +20 градусов, необходимо воспользоваться следующей «корректирующей» формулой:

R_(20)=K*R_1, где:

R_(20)- сопротивление изоляции кабеля (в нашем случае сопротивление изоляции жил) при +20 °С (указывается в паспорте к марке кабеля);

R_1 — сопротивление, полученное в результате измерений при температуре, отличной от +20 °С;

K — «корректирующий» коэффициент, позволяющий определить такое значение сопротивления изоляции, которое бы имело место при +20 °С (коэффициенты приведены в приложении к ГОСТ 3345-76).

Например, возьмем кабель с полиэтиленовой изоляцией, первоначальное сопротивление которой (без оконечных устройств) составляет 5000 МОм. После измерения сопротивления жил при температуре в 15 °С получили результат, допустим, в 11 500 МОм. Согласно ГОСТ 3345-76, поправочный коэффициент «K» в случае с полиэтиленовой изоляцией жил составляет 0,48. Подставив это значение в формулу, имеем:

R_(20)=0,48*12500=5520 (сопротивление при нормальных условиях)

По следующей формуле можно определить сопротивление изоляции в зависимости от длины кабеля:

R=R_(20)* l, где:

R_(20)- сопротивление изоляции при +20 °С;

l — длина испытываемого кабеля;

Возьмем ту же марку кабеля длиной в 1,5 км. Нам известно первоначальное сопротивление изоляции жил при нормальных условиях — 5000 МОм. Отсюда:

R=6500* 1,5=7500 МОм

Компания «Кабель.РФ» является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку по выгодным ценам.

Сопротивление изоляции: таблица стандартов и принцип вычисления

Таблица нормативов сопротивления изоляции проводов

Просим вас обратить внимание на табличные данные, здесь указана норма показателя для каждого отдельного класса напряжения электрической сети. Итак, приступим к рассмотрению некоторых правил, касательно измерений сопротивления

К сожалению, напрямую проверить нужное значение диэлектрика невозможно. Для дальнейшей процедуры нам понадобится мегаомметр

Итак, приступим к рассмотрению некоторых правил, касательно измерений сопротивления. К сожалению, напрямую проверить нужное значение диэлектрика невозможно. Для дальнейшей процедуры нам понадобится мегаомметр.

  1. Первое что мы выполним, это убедимся в том, что проверяемая электропроводка не подсоединена к напряжению;
  2. затем следует заземлить все токоведущие жилы буквально на несколько минут. Это делается для того чтобы снять оставшийся заряд;
  3. изоляционный слой должен быть сухим и чистым, следовательно, устраняем все примеси пыли и грязи, если имеются.

В дальнейшем работаем с прибором. Для этого выбираем придел измерений. Например, для домашних электросетей достаточно поставить 1000 Вольт. В этот же момент нужно провести контроль приспособления. Этот метод выполняется строго при замкнутых и разомкнутых проводниках. В разомкнутом состоянии стрелка показывает ноль, а при замкнутом, должна уйти в «бесконечность».

Норма ПУЭ сопротивления изоляции кабеля должна подтверждать значение на циферблате омметра.

Помните, что сопротивление кабельной изоляции следует проверять на момент 15-ой и 60-ой секунды с начала вращения ручки омметра.

Не редко встретишь заизолированные провода, имеющие заземление, в такой ситуации выполняется три замера:

  • между нулем и фазой;
  • между заземлением и фазой;
  • между заземлением и нулем.

Чтобы узнать, какое сопротивление изоляции должно быть у кабеля, необходимо обратиться к нормам ПУЭ, для каждого отдельного сечения.

Ссылка на основную публикацию